[發明專利]一種鐵路實時以太網TRDP網關

有效

• 申請號: 201611110494.4
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN106789605B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 羅仁勝
• 申請（專利權）人: 廣州眾志誠信息科技有限公司
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66;H04L29/06;H04L29/08;G06F13/38
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本發明公開了一種鐵路實時以太網TRDP網關，包括：UART接口、主控制模塊、以太網硬核協議棧模塊和以太網總線接口；其中，主控制模塊分別與以太網硬核協議棧模塊、UART接口連接；以太網硬核協議棧模塊與以太網總線接口連接；太網硬核協議棧模塊用于根據TCP/IP協議，實現車載設備和列車通信網的數據傳輸。采用本發明實施例，通過硬件化TCP/IP協議棧芯片獨立于MCU運作，優化了MCU的網絡結構，滿足鐵路以太網對實時性的要求。

技術領域

本發明涉及車輛和鐵路列車技術領域，尤其涉及一種鐵路實時以太網TRDP 網關。

背景技術

過去的鐵路用的網絡技術最快僅為數Mbit/秒，隨著監控并記錄車輛和裝備的情況、配備客戶使用的無線LAN等通信功能、車內監控攝像頭像素的增加、車內顯示器的大型化和高畫質化等功能的不斷強化，數據傳輸速度已經無法滿足了，于是，作為能夠實現10Mbit/秒以上的數據傳輸技術，以太網成為了眾望所歸。而目前實時以太網的列車車輛總線國際標準為IEC61375-2-3，新標準會逐步應用到中國軌道交通領域。

隨著鐵路行業的發展，實時的以太網會得到廣泛的應用，但由于鐵路通訊網絡的專用性和強針對性(主要應用于鐵路和部分電力系統等一些特殊領域)，用于實現TRDP(Train Real-time Data Protocol，簡稱TRDP)協議轉換成其他數據形式，如TRDP轉換成UART等數據形式的實時以太網關還是一片空白。現有的數據轉換形式主要是依賴以太網軟核協議棧，協議棧是指網絡中各層協議的總和，其形象反映了一個網絡中文件的傳輸過程：由上層協議到底層協議，再由底層協議到上層協議。目前使用最廣泛的是英特網協議棧，由上到下的協議分別是：1、應用層(HTTP，FTP，TFTP，TELNET，DNS，EMAIL等)；2、運輸層(TCP，UDP)；3、網絡層(IP)；4、鏈路層(WI-FI，以太網，令牌環等)；5、物理層(MAC)。

而現有的鐵路以太網主要是通過MCU實現的，需要外設物理層以太網控制芯片，芯片內部還需要撰寫TCP/IP協議棧的上層協議命令，屬于軟件協議棧。如果現有的系統是使用低端單片機，那么整個系統結構，包括主單片機都需要更換，才能實現以太網功能。另外，由于MCU不僅要實現以太網功能，還需要對車輛的其他功能進行控制，以太網的數據轉換占用了MCU大量資源，導致內存成本增加，而且軟件協議棧的實時性較差，無法滿足鐵路以太網對實時性的要求。

發明內容

本發明實施例提出一種鐵路實時以太網TRDP網關，通過硬件化TCP/IP協議棧芯片獨立于MCU運作，優化了MCU的網絡結構，滿足鐵路以太網對實時性的要求。

本發明實施例提供一種鐵路實時以太網TRDP網關，包括：UART接口、主控制模塊、以太網硬核協議棧模塊和以太網總線接口；

其中，所述主控制模塊分別與所述以太網硬核協議棧模塊、UART接口連接；

所述以太網硬核協議棧模塊與所述以太網總線接口連接；

所述以太網硬核協議棧模塊用于根據TCP/IP協議，實現車載設備和列車通信網的數據傳輸。

進一步的，所述以太網硬核協議棧模塊用于根據TCP/IP協議，實現車載設備和列車通信網的數據傳輸，具體為：

所述以太網硬核協議棧模塊根據所述TCP/IP協議，將所述主控制模塊發送過來的通信信號轉換成IP數字信號，再通過所述以太網總線接口發送給所述列車通信網；其中，所述通信信號由所述車載設備發送，并由所述UART接口接收；

以及，所述以太網硬核協議棧模塊根據所述TCP/IP協議，將所述以太網總線接口接收的IP數字信號轉換成并行數據信號，再依次通過所述主控制模塊、 UART接口發送給所述車載設備。

進一步的，所述以太網硬核協議棧模塊是型號為W5300的芯片。